JPH03172788A - ヘリコプタの検出と位置測定のためのドプラレーダ - Google Patents
ヘリコプタの検出と位置測定のためのドプラレーダInfo
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- JPH03172788A JPH03172788A JP2311218A JP31121890A JPH03172788A JP H03172788 A JPH03172788 A JP H03172788A JP 2311218 A JP2311218 A JP 2311218A JP 31121890 A JP31121890 A JP 31121890A JP H03172788 A JPH03172788 A JP H03172788A
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
- G01S7/41—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00 using analysis of echo signal for target characterisation; Target signature; Target cross-section
- G01S7/415—Identification of targets based on measurements of movement associated with the target
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
- G01S13/52—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds
- G01S13/522—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds using transmissions of interrupted pulse modulated waves
- G01S13/524—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds using transmissions of interrupted pulse modulated waves based upon the phase or frequency shift resulting from movement of objects, with reference to the transmitted signals, e.g. coherent MTi
- G01S13/5246—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds using transmissions of interrupted pulse modulated waves based upon the phase or frequency shift resulting from movement of objects, with reference to the transmitted signals, e.g. coherent MTi post processors for coherent MTI discriminators, e.g. residue cancellers, CFAR after Doppler filters
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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】
本発明はホバリングヘリコプタの検出と位置測定に係わ
る。この検出はヘリコプタが画面の後ろから視界に入っ
てくる瞬間から出発して短時間のうちに実行されなけれ
ばならない。
る。この検出はヘリコプタが画面の後ろから視界に入っ
てくる瞬間から出発して短時間のうちに実行されなけれ
ばならない。
丸１１亙五１」
ヘリコプタはブレードフラッシュと呼ばれる回転翼から
のエコーによって識別されることができることが知られ
ている。これらのエコーは何らかの特性、特に回転翼の
回転羽根に対するドプラ効果による広い周波数スペクト
ル及びレーダーヘリコプタ軸に垂直な線を通る羽根の周
期的通過による振幅変調をもつ。これらの特性はヘリコ
プタを他の目標物から識別するために求められてもよい
。
のエコーによって識別されることができることが知られ
ている。これらのエコーは何らかの特性、特に回転翼の
回転羽根に対するドプラ効果による広い周波数スペクト
ル及びレーダーヘリコプタ軸に垂直な線を通る羽根の周
期的通過による振幅変調をもつ。これらの特性はヘリコ
プタを他の目標物から識別するために求められてもよい
。
例えば、米国特許出ＨＵＳ−＾第４３４６ ３８２号に
より公知のレーダは、１６０ＭＨｚ帯域内の低周波数で
機能し、ブレードフラッシュが互いに交差する。この形
式のレーダでは、各距離窓について、エコー信号のモジ
ュールは位相及び直角位相の同期復調及び固定した又は
ゆっくり移動する目標物によるエコー成分を除去するド
プラｒ波の後抽出される。
より公知のレーダは、１６０ＭＨｚ帯域内の低周波数で
機能し、ブレードフラッシュが互いに交差する。この形
式のレーダでは、各距離窓について、エコー信号のモジ
ュールは位相及び直角位相の同期復調及び固定した又は
ゆっくり移動する目標物によるエコー成分を除去するド
プラｒ波の後抽出される。
そして前記モジュールは、そこからの振幅変調を抽出し
且つしきい値回路をトリガするために高域Ｐ波にかけら
れる。
且つしきい値回路をトリガするために高域Ｐ波にかけら
れる。
この形式のレーダは、低い作動周波数を与えられ且つ従
って可動性の低い大形アンテナを持つという欠点を持つ
。
って可動性の低い大形アンテナを持つという欠点を持つ
。
本発明はこの欠点を克服し、さらに一般的には３００
Ｍ ＩＩ ｚから２０ Ｇ Ｈｚまでの範囲にあるより
高い周波数帯域内で働くレーダを用いてヘリコプタの検
出と位置測定を可能にすることを自損している。
Ｍ ＩＩ ｚから２０ Ｇ Ｈｚまでの範囲にあるより
高い周波数帯域内で働くレーダを用いてヘリコプタの検
出と位置測定を可能にすることを自損している。
免旦左Ｍ力
本発明の目的はブレードフラッシュのエコーを通してヘ
リコプタの検出と位置測定を実行するためのドプラレー
ダであって、周波数スペク）・ルの幅の関数として一定
スベクトル幅を持つエコーを選択するための手段と、持
続時間の関数としてブレードフラッシュのそれの範囲内
の持続時間をもつエコーを選択するための手段とから成
る。
リコプタの検出と位置測定を実行するためのドプラレー
ダであって、周波数スペク）・ルの幅の関数として一定
スベクトル幅を持つエコーを選択するための手段と、持
続時間の関数としてブレードフラッシュのそれの範囲内
の持続時間をもつエコーを選択するための手段とから成
る。
ドプラレーダは１ブレードフラッシュの持続時間内に少
なくとも２つの問合わせパルスを発生ずる走査レーダで
ある。持続時間の関数としての選択手段が過剰に長いエ
コーを除去するための手段を含んでおり、この手段は、
主要送受信アンテナローブが所定方向に通過するために
要する時間に対応する持続時間をもつエコーを除去する
ものであり、更に過剰に短いエコーを除去するための手
段をも含んでおり、この手段は問合わせパルスの循環周
期を超えない持続時間を持つエコーを除去する。
なくとも２つの問合わせパルスを発生ずる走査レーダで
ある。持続時間の関数としての選択手段が過剰に長いエ
コーを除去するための手段を含んでおり、この手段は、
主要送受信アンテナローブが所定方向に通過するために
要する時間に対応する持続時間をもつエコーを除去する
ものであり、更に過剰に短いエコーを除去するための手
段をも含んでおり、この手段は問合わせパルスの循環周
期を超えない持続時間を持つエコーを除去する。
より有利には、ドプラレーダはほぼ４５０ｎ＋／ｓの不
確定な速度を持ち、更に１つ又はそれ以上の縦続フィル
タによって形成される周波数スペクトルの福の関数とし
てエコーを選択するための手段を持ち、該フィルタは、
固定またはゆっくり移動するエコーを除去するためにゼ
ロ周波数でゼロを、そして問合わせパルスの循環周波数
の半分でゼロを持つ。
確定な速度を持ち、更に１つ又はそれ以上の縦続フィル
タによって形成される周波数スペクトルの福の関数とし
てエコーを選択するための手段を持ち、該フィルタは、
固定またはゆっくり移動するエコーを除去するためにゼ
ロ周波数でゼロを、そして問合わせパルスの循環周波数
の半分でゼロを持つ。
次に、添付図面を参照して例として１実施例を挙げて説
明し、本発明のその他の特性及び利点の理解を求める。
明し、本発明のその他の特性及び利点の理解を求める。
夫旌］
３００ＭＨｚから１０ＧＨｚまでの周波数帯域において
、ヘリコプタの電磁署名は極めて多種の特性信号の積重
ねによって形成される。即ち、 ホバリング、ヘリコプタに関しては、ドプラシフトによ
って影響されない固定エコーと同一であるセル上のエコ
ー、レーダは周囲（地面、ビル、烏及び虫での反射）に
関するエコーから保護されなければならないから、この
署名成分は除去される。
、ヘリコプタの電磁署名は極めて多種の特性信号の積重
ねによって形成される。即ち、 ホバリング、ヘリコプタに関しては、ドプラシフトによ
って影響されない固定エコーと同一であるセル上のエコ
ー、レーダは周囲（地面、ビル、烏及び虫での反射）に
関するエコーから保護されなければならないから、この
署名成分は除去される。
回転翼上の反射であって、羽根がレーダーヘリコプタ軸
に対する垂線を通過するとき常に生じる高強度のただし
短寿命のブレードフラッシュによって形成された極めて
特徴のある一時的署名を生じる反射。
に対する垂線を通過するとき常に生じる高強度のただし
短寿命のブレードフラッシュによって形成された極めて
特徴のある一時的署名を生じる反射。
最大値の下３ｄＢで要するブレードフラッシュグ）持続
時間Δτは次の式によって与えられる。
時間Δτは次の式によって与えられる。
π ＬΩ
但し Δτ：秒単位での３ｄＢフラシユの幅λ ：メー
トル単位でのレーダの伝達波長Ｌ ：メートル単位での
羽根の長さ Ω ：ラヂアン／秒での回転翼の回転速度とする。
トル単位でのレーダの伝達波長Ｌ ：メートル単位での
羽根の長さ Ω ：ラヂアン／秒での回転翼の回転速度とする。
標準的にはＳ帯域内で（λ＝ ｌＯｃｍ）、この幅Δτ
はおよそ２００ｐｓに等しい。
はおよそ２００ｐｓに等しい。
ブレードフラッシュの出現周波数は回転翼の特性値の完
全な関数である（羽根の回転速度、羽根の数、羽根数の
同等性等）。この周波数は典型的に２０〜４０１（ｚ間
に入り、幾つかの希な型のヘリコプタについては１０１
１ ｚ以下であってもよい。ブレードフラッシュの周波
数が４ Ｑ ｔｌ ｚである相対的に有利な場合でさえ
、２５０Ｉｌｌｓ ２つのフラッシュ間の周期はフラッ
シュの持続時間よりかなり大きい（Ｓ帯域で２００ｕｓ
） 。
全な関数である（羽根の回転速度、羽根の数、羽根数の
同等性等）。この周波数は典型的に２０〜４０１（ｚ間
に入り、幾つかの希な型のヘリコプタについては１０１
１ ｚ以下であってもよい。ブレードフラッシュの周波
数が４ Ｑ ｔｌ ｚである相対的に有利な場合でさえ
、２５０Ｉｌｌｓ ２つのフラッシュ間の周期はフラッ
シュの持続時間よりかなり大きい（Ｓ帯域で２００ｕｓ
） 。
ブレードフラッシュ間では、散乱信号と呼ばれる恒久的
低出力信号も存在し、これまた回転翼上での反射に関連
する。
低出力信号も存在し、これまた回転翼上での反射に関連
する。
第１Ｉ２１は、セル及び漂遊固定エコーによる連続成分
が除去されたとき、Ｓ帯域（λ＝１０ｃｍ）内で働くレ
ーダの問合わせパルスに応答してホバリングヘリコプタ
によって後方散乱された信号の経時的モジュールと表わ
す。本図は散乱信号による雑音信号の間から現れるブレ
ードフラッシュによるパルス列を示す。
が除去されたとき、Ｓ帯域（λ＝１０ｃｍ）内で働くレ
ーダの問合わせパルスに応答してホバリングヘリコプタ
によって後方散乱された信号の経時的モジュールと表わ
す。本図は散乱信号による雑音信号の間から現れるブレ
ードフラッシュによるパルス列を示す。
第２図は短期間で測定され得るような、ホバリングヘリ
コプタによって後方散乱された信号のドプラ周波数の関
数としての出力スベク）・ルを表わす。図はセルによる
ゼロ周波数でのスペクトル線を示し、また前進羽根につ
いては０〜２００＋ｎ／ｓの間、後退羽根については一
２００ｍ／ｓ〜０の間でのほぼ一定の密度の回転翼によ
るブレードフラッシュの広いスペクトルを示す。さらに
回転翼の中心部による低周波数での立上がりがある。移
動するヘリコプタについては、このスペクトルはヘリコ
プタの径方向速度によってずれる。
コプタによって後方散乱された信号のドプラ周波数の関
数としての出力スベク）・ルを表わす。図はセルによる
ゼロ周波数でのスペクトル線を示し、また前進羽根につ
いては０〜２００＋ｎ／ｓの間、後退羽根については一
２００ｍ／ｓ〜０の間でのほぼ一定の密度の回転翼によ
るブレードフラッシュの広いスペクトルを示す。さらに
回転翼の中心部による低周波数での立上がりがある。移
動するヘリコプタについては、このスペクトルはヘリコ
プタの径方向速度によってずれる。
本発明レーダの伝達ヂエーンは従来形であるがら、ここ
で詳しく説明しないが、その部品はコヒーレントパルス
レーダに標準のものである。
で詳しく説明しないが、その部品はコヒーレントパルス
レーダに標準のものである。
送信アンテナは、ヘリコプタが発見されるだろうと期待
される空間領域を照射する。監視を頻繁に更新し且つ反
応時間を制限するために、このアンテナは、十分に速い
１回転／秒の速度で３６０°の視野が得られるように回
転する。目標物を確実に認めるためには、送信アンテナ
のローブが所定の方向３通過するのに要する時間が、２
つの連続するブレードフラッシュ間の時間より少なくと
も大きくなければならない。このことは相対的に幅広の
ローブを必要とする。回転送信アンテナの代わりとして
、もし目標物が期待される区域が相対方位で限定されて
いれば、固定アンテナを備えること念考えることも可能
である。
される空間領域を照射する。監視を頻繁に更新し且つ反
応時間を制限するために、このアンテナは、十分に速い
１回転／秒の速度で３６０°の視野が得られるように回
転する。目標物を確実に認めるためには、送信アンテナ
のローブが所定の方向３通過するのに要する時間が、２
つの連続するブレードフラッシュ間の時間より少なくと
も大きくなければならない。このことは相対的に幅広の
ローブを必要とする。回転送信アンテナの代わりとして
、もし目標物が期待される区域が相対方位で限定されて
いれば、固定アンテナを備えること念考えることも可能
である。
レーダは同一送信周波数で一連のレーダパルスつの問合
わせパルスが十分上られる循環速度で、且つ同時に距離
における曖昧さを避けるため十分に遅い速度で送出する
。図示の例では、Ｓ帯域内でｌ Ｏｃｍの波長で作動す
るレーダ循環速度は約９ ＫＨｚであり、１ ｔｏｐｓ
毎に１つの問合わせパルスを発する。一方で３ｄ［ｌの
ブレードフラッシュの幅は、標準的には先に検討した通
りおよそ２００ｐｓに等しい。
わせパルスが十分上られる循環速度で、且つ同時に距離
における曖昧さを避けるため十分に遅い速度で送出する
。図示の例では、Ｓ帯域内でｌ Ｏｃｍの波長で作動す
るレーダ循環速度は約９ ＫＨｚであり、１ ｔｏｐｓ
毎に１つの問合わせパルスを発する。一方で３ｄ［ｌの
ブレードフラッシュの幅は、標準的には先に検討した通
りおよそ２００ｐｓに等しい。
各問合わせパルスは任意の圧縮コードに従って変調され
てもされなくてもよい。
てもされなくてもよい。
ビデオ信号３′：ｊ−える受信チェーンのヘッドら従来
形である。受信アンテナヱよって配られる信号は送信キ
ャリアによって変調され、それから中間周波数への交さ
の後、送信パルスと整合したフィルタによってｒ波され
る。それから信号は循環周期内で一定ピッチでサンプリ
ングされる。このピッチはレーダの解像セルの距離内の
深さに相当する。
形である。受信アンテナヱよって配られる信号は送信キ
ャリアによって変調され、それから中間周波数への交さ
の後、送信パルスと整合したフィルタによってｒ波され
る。それから信号は循環周期内で一定ピッチでサンプリ
ングされる。このピッチはレーダの解像セルの距離内の
深さに相当する。
こうして各距離窓内で所定の受信チャンネルについて、
位相成分とベースバンド内のパルスエコーの直角位相が
得られる。
位相成分とベースバンド内のパルスエコーの直角位相が
得られる。
高利得をより広い見張り帯域に結合するためには、多重
Ｏ−ブ受信アンテナが用いられる。このアンテナは、例
えば第３図に示す通り、相対方位角内でずれ、互いに部
分的に重なり合い、送信ロー１３をカバーする２つの受
信ローブ１及び２をもってもよい。これらのずれた受信
ローブは振幅モノパルスによって目標物の精密な位置ぎ
めを可能にする。しかしまた（そしてこれは位相モノパ
ルスと比較して有利なのだが）それらは、多重ローブの
前縁と後縁で角度測定を行うことを意味しないとしても
より長い受信周期を持つことを可能にする。こうして、
特にブレードフラッシュの出現周波数が低い時は、回転
アンテナによってブレードフラッシュを遮る機会が増加
する。
Ｏ−ブ受信アンテナが用いられる。このアンテナは、例
えば第３図に示す通り、相対方位角内でずれ、互いに部
分的に重なり合い、送信ロー１３をカバーする２つの受
信ローブ１及び２をもってもよい。これらのずれた受信
ローブは振幅モノパルスによって目標物の精密な位置ぎ
めを可能にする。しかしまた（そしてこれは位相モノパ
ルスと比較して有利なのだが）それらは、多重ローブの
前縁と後縁で角度測定を行うことを意味しないとしても
より長い受信周期を持つことを可能にする。こうして、
特にブレードフラッシュの出現周波数が低い時は、回転
アンテナによってブレードフラッシュを遮る機会が増加
する。
第４図は受信信号処理チェーンの構成図で、ヘリコプタ
の識別を行なう。このチェーンは２つの同じチャネルを
持ち、チャネルは１受信ローブ毎に１つあって相対方位
計算回路１００で終わる。
の識別を行なう。このチェーンは２つの同じチャネルを
持ち、チャネルは１受信ローブ毎に１つあって相対方位
計算回路１００で終わる。
各チャネルの頭部に位相振幅検出器ＰＡＤそれぞれ１０
及び１０’が見られ、該検出器は、受信ローブ信号それ
ぞれ１及び２の位相成分及び直角位相成分、それぞれｘ
ｌ及びＹｌ、χ２及びＹｌを供給する。この信号がベー
スバンドへの交さ、及び送信パルスと整合したｒ波に付
された後は、これらの成分は同時にサンプリングされ、
同じレーダ距離窓に対応する。
及び１０’が見られ、該検出器は、受信ローブ信号それ
ぞれ１及び２の位相成分及び直角位相成分、それぞれｘ
ｌ及びＹｌ、χ２及びＹｌを供給する。この信号がベー
スバンドへの交さ、及び送信パルスと整合したｒ波に付
された後は、これらの成分は同時にサンプリングされ、
同じレーダ距離窓に対応する。
位相振幅検出器１０及び１０′によってそれぞれ送出さ
れる位相及び直角位相成分は、移動目標物指示フィルタ
ＭＴＩと呼ばれるドプラフィルタ２ｏ、２０′に付与さ
れる。該フィルタは、広い周波数スペクトルをもつ有効
信号のみを通過させるため固定エコー及びゆっくり動く
漂遊分を除去する。このフィルタＭＴＴ ２０．２０′
はそれぞれ、先に見た通り一２００ｍ／ｓから＋２００
ｍ／ｓへ延伸するブレードフラッシュのスペクトルと整
合する。それはアースエコーを免れるためゼロ周波数で
ゼロを表わし、問合わせパルスの循環周波数の半分でゼ
ロを表わす。問合わせパルスは、本レーダの４５０ ｍ
／ ｓの不確定なドプラ速度を考慮して、有効信号の
無い＋２００ｍ／ｓ以上及び−２０Ｏｎ＋／ｓ以下の範
囲内に位置する。このようなフィルタを作る簡単な方法
は、問合わせパルスの２つの循環周期ＴＲの２つの分離
サンプル間の差を取出すことである。次に問合わせパル
スの２つの循環周期ＴＲの遅延と減数をサンプルに導入
する遅延回路によってセルを形成する。その２つの入力
は位相振幅検出器の出力に結合され、その一方の加算入
力は遅延回路を用いて結合され、他方の減算回路は直接
に接続される。固定エコーの排除を良くするために、第
５図に示すドプラフィルタＭＴＩの場合のように、この
タイプの少なくとも２つのセルの縦続接続を構成するこ
とが可能である。
れる位相及び直角位相成分は、移動目標物指示フィルタ
ＭＴＩと呼ばれるドプラフィルタ２ｏ、２０′に付与さ
れる。該フィルタは、広い周波数スペクトルをもつ有効
信号のみを通過させるため固定エコー及びゆっくり動く
漂遊分を除去する。このフィルタＭＴＴ ２０．２０′
はそれぞれ、先に見た通り一２００ｍ／ｓから＋２００
ｍ／ｓへ延伸するブレードフラッシュのスペクトルと整
合する。それはアースエコーを免れるためゼロ周波数で
ゼロを表わし、問合わせパルスの循環周波数の半分でゼ
ロを表わす。問合わせパルスは、本レーダの４５０ ｍ
／ ｓの不確定なドプラ速度を考慮して、有効信号の
無い＋２００ｍ／ｓ以上及び−２０Ｏｎ＋／ｓ以下の範
囲内に位置する。このようなフィルタを作る簡単な方法
は、問合わせパルスの２つの循環周期ＴＲの２つの分離
サンプル間の差を取出すことである。次に問合わせパル
スの２つの循環周期ＴＲの遅延と減数をサンプルに導入
する遅延回路によってセルを形成する。その２つの入力
は位相振幅検出器の出力に結合され、その一方の加算入
力は遅延回路を用いて結合され、他方の減算回路は直接
に接続される。固定エコーの排除を良くするために、第
５図に示すドプラフィルタＭＴＩの場合のように、この
タイプの少なくとも２つのセルの縦続接続を構成するこ
とが可能である。
にのようなドブラフイルりＭＴｌ、即ち２つの縦続セル
とサンプル列００１００・・・の形で得られるパルス信
号を持□つフィルタの応答は、サンプル列００１０−２
０１００・・・となり、その送信機能は第６図に示され
る。
とサンプル列００１００・・・の形で得られるパルス信
号を持□つフィルタの応答は、サンプル列００１０−２
０１００・・・となり、その送信機能は第６図に示され
る。
ドプラフィルタＭＴＩ ２０．２Ｇ’については、より
多くの「方形」送信機能を得るため、他の重味づけ係数
をもつより複雑なディジタルフィルタ構造を採用するこ
とが可能である。このドプラフィルタＭＴ［は３つのド
プラフィルタＭＴＩのバンクによって置き換えられるこ
とができる。第１のフィルタは前進羽根について１０か
ら２００ ａ＋への範囲内の通過帯域の送信機能を持ち
、第２のフィルタは後退羽根について−２００から一１
０ＩＯへの範囲の通過帯域を持ち、そして第３のフィル
タは同時に前進後退する羽根をもつヘリコプタについて
先に述べたタイプの送信機能を持つ。このような３フイ
ルタバンクを採用することによってブレードフラッシュ
エコーの信号対雑音比を向上することができる。
多くの「方形」送信機能を得るため、他の重味づけ係数
をもつより複雑なディジタルフィルタ構造を採用するこ
とが可能である。このドプラフィルタＭＴ［は３つのド
プラフィルタＭＴＩのバンクによって置き換えられるこ
とができる。第１のフィルタは前進羽根について１０か
ら２００ ａ＋への範囲内の通過帯域の送信機能を持ち
、第２のフィルタは後退羽根について−２００から一１
０ＩＯへの範囲の通過帯域を持ち、そして第３のフィル
タは同時に前進後退する羽根をもつヘリコプタについて
先に述べたタイプの送信機能を持つ。このような３フイ
ルタバンクを採用することによってブレードフラッシュ
エコーの信号対雑音比を向上することができる。
ドプラフィルタＭＴＩ ２０．２０’の位相及び直角位
相成分はそれぞれモジュール計算回路３０．３０′に適
用され、回路は次の演算を行なう。
相成分はそれぞれモジュール計算回路３０．３０′に適
用され、回路は次の演算を行なう。
ρ＝ｎ
モジュールを計算するため、−次、二次又は対数的検出
に接近する他の関数も使用されてもよい。
に接近する他の関数も使用されてもよい。
モジュール計算回路３０．３０’によって供給される瞬
間モジュールはついで、ブレードフラッシュになるには
長すぎるエコーをそれぞれ除去する対照回路４０．４０
′に付加される。この対照回路はへリコプタ以外の動く
目標物から来るエコーを取除き、そのモジュールは送受
信アンテナローブのように変化し、即ちその持続時間は
送受信アンテナローブが所定方向を通過するために費や
す時間に相当する。これを行なうため回路は、モジュー
ル計算回路３０．３０’によって与えられた瞬間モジュ
ールから推定周囲値を差し引く。この推定周囲値は、送
信アンテナローブが所定方向を通過するために費やす時
間とほぼ同等である時間の間でテストされるべきサンプ
ルを取巻く時間窓内のモジュールの平均値である。この
ため、モジュール計算回路３０．３０’及びＦＡ算回路
４２．４２’によって与えられるモジュールサンプルに
基づいて周囲値を計算するポスト積分回路ＰＩ、 ４１
．４１’を持ち、その入力はモジュール計算回路３０．
３０’に結合される。
間モジュールはついで、ブレードフラッシュになるには
長すぎるエコーをそれぞれ除去する対照回路４０．４０
′に付加される。この対照回路はへリコプタ以外の動く
目標物から来るエコーを取除き、そのモジュールは送受
信アンテナローブのように変化し、即ちその持続時間は
送受信アンテナローブが所定方向を通過するために費や
す時間に相当する。これを行なうため回路は、モジュー
ル計算回路３０．３０’によって与えられた瞬間モジュ
ールから推定周囲値を差し引く。この推定周囲値は、送
信アンテナローブが所定方向を通過するために費やす時
間とほぼ同等である時間の間でテストされるべきサンプ
ルを取巻く時間窓内のモジュールの平均値である。この
ため、モジュール計算回路３０．３０’及びＦＡ算回路
４２．４２’によって与えられるモジュールサンプルに
基づいて周囲値を計算するポスト積分回路ＰＩ、 ４１
．４１’を持ち、その入力はモジュール計算回路３０．
３０’に結合される。
加算入力である一方の入力は直接結合され、減算入力で
ある他方の入力はポスト積分回路１’ｌ、 ４１゜４１
′を用いて結合されている。
ある他方の入力はポスト積分回路１’ｌ、 ４１゜４１
′を用いて結合されている。
対照回路４０．４１’から来る信号はそれぞれしきい値
比較器５０．５０’に付加される。しきい値が交差され
るとエコーが生じる。
比較器５０．５０’に付加される。しきい値が交差され
るとエコーが生じる。
しきい値回路５０．５０’の後にはそれぞれ誤警報除去
回路ＦＡＲ６０，６０’が続き、ブレードフラッシュに
なるには短すぎるエコーを除去する。この誤警報除去回
路ＦＡＲ６０，６０’は２／２規準を与える。しきい値
比敦器５０．５０’によってエコーの存在が２度続け、
て検出されると、規準が検証され、ブレードフラッシュ
が該当チャネル内に生じる。この規準は、例えば同じ帯
域内で働く他のレーダによって生じる干渉による孤立の
漂遊パルス応答の除去を可能にする。実際にドプラフィ
ルタＭＴＩ ２０゜２０′のパルス応答の形（、、０
０１０−２０１００，、）は、２／２規準を検証しない
孤立パルス列に孤立パルス応答を変換することを意味す
る。対照によって、ブレードフラッシュは２から３の連
続循環まで続き且つ規準によって受入れられる。
回路ＦＡＲ６０，６０’が続き、ブレードフラッシュに
なるには短すぎるエコーを除去する。この誤警報除去回
路ＦＡＲ６０，６０’は２／２規準を与える。しきい値
比敦器５０．５０’によってエコーの存在が２度続け、
て検出されると、規準が検証され、ブレードフラッシュ
が該当チャネル内に生じる。この規準は、例えば同じ帯
域内で働く他のレーダによって生じる干渉による孤立の
漂遊パルス応答の除去を可能にする。実際にドプラフィ
ルタＭＴＩ ２０゜２０′のパルス応答の形（、、０
０１０−２０１００，、）は、２／２規準を検証しない
孤立パルス列に孤立パルス応答を変換することを意味す
る。対照によって、ブレードフラッシュは２から３の連
続循環まで続き且つ規準によって受入れられる。
誤警報除去回路６０．６０’の出力において利用される
ブレードフラッシュの存在についての情報と、２チヤネ
ル上のドプラフィルタ２０ ２０’の出力における受信
信号サンプルの位相及び直角位相成分とが相対方位角計
算回路１００に送信される。
ブレードフラッシュの存在についての情報と、２チヤネ
ル上のドプラフィルタ２０ ２０’の出力における受信
信号サンプルの位相及び直角位相成分とが相対方位角計
算回路１００に送信される。
両方のチャネル上に同時にブレードフラッシュが存在す
るという情報がある時は、ドプラフィルタＭＴＩ ２
０．２０’の出力において利用される成分は、対応する
瞬間において２つの受信ローブ（第３図１．２）の交点
によって与えられる方向に関してヘリコプタの位置を与
える角度差比を楕成すしために相対方位計算回路１００
内で使用される。角度差は、２つのチャネルの角度差比
と受信利得の比の逆関数を知る（例えば表によって）土
ととによって決定される。
るという情報がある時は、ドプラフィルタＭＴＩ ２
０．２０’の出力において利用される成分は、対応する
瞬間において２つの受信ローブ（第３図１．２）の交点
によって与えられる方向に関してヘリコプタの位置を与
える角度差比を楕成すしために相対方位計算回路１００
内で使用される。角度差は、２つのチャネルの角度差比
と受信利得の比の逆関数を知る（例えば表によって）土
ととによって決定される。
１チヤネル内だけにブレードフラッシュがあるという情
報があるときは、それはブレードフラッシュが多重ロー
ブの外側縁に達したことを意味する。そこでヘリコプタ
の相対方位は、この瞬間に検出された受信ローブの方向
によって与えられる。
報があるときは、それはブレードフラッシュが多重ロー
ブの外側縁に達したことを意味する。そこでヘリコプタ
の相対方位は、この瞬間に検出された受信ローブの方向
によって与えられる。
相対方位角計算回路１００の後には、不連続情報を用い
る追跡回路がある。この追跡回路は、検出された様々な
ブレードフラッシュについて計算された相対方位と、質
についての、並びに角度測定の可能性の存否に左右され
且つ信号対雑音比に左右される質についての情報に関す
る角度窓の情報とを結合する。この質についての及びこ
れらの角度窓についての情報は、ブレードフラッシュに
ついて得られる様々な方位角値の間で比較を行うことを
可能にする。その比較は、１台の同じへりコブタから来
るブレードフラッシュを識別するため且つこのヘリコプ
タが質及び最狭の角度窓に関する最も正確な情報と結合
した相対方位を選択することによって識別される際の精
度を向上させるため１つのアンテナ回転から他のアンテ
ナ回転でなされる。あるいはその比較は、１つのアンテ
ナ回転自体の中で、出来れば同じ距離窓内及びビームの
開口内にある２台のヘリコプタを識別することをも可能
にする。
る追跡回路がある。この追跡回路は、検出された様々な
ブレードフラッシュについて計算された相対方位と、質
についての、並びに角度測定の可能性の存否に左右され
且つ信号対雑音比に左右される質についての情報に関す
る角度窓の情報とを結合する。この質についての及びこ
れらの角度窓についての情報は、ブレードフラッシュに
ついて得られる様々な方位角値の間で比較を行うことを
可能にする。その比較は、１台の同じへりコブタから来
るブレードフラッシュを識別するため且つこのヘリコプ
タが質及び最狭の角度窓に関する最も正確な情報と結合
した相対方位を選択することによって識別される際の精
度を向上させるため１つのアンテナ回転から他のアンテ
ナ回転でなされる。あるいはその比較は、１つのアンテ
ナ回転自体の中で、出来れば同じ距離窓内及びビームの
開口内にある２台のヘリコプタを識別することをも可能
にする。
第１図はホバリングヘリコプタの標準的な時間的記録で
、連続成分を除去した後のモジュールを表すグラフ、第
２図はホバリングヘリコプタの標準的な周波数署名を記
録したグラフ、第３図は本発明レーダの送受信アンテナ
の放射パターンを表すグラフ、第４図は本発明レーダの
受信信号のための処理チェーンの構成図、第５図は第４
図の受信信号処理チェーンで使用されるドプラフィルタ
の構成図、第６図は第５図に示すドプラフィルタの送信
機能を表すグラフである。 １０、１０’・・・・・・位相振幅検出器、 ２０．２
０’・・・・・・ドプラフィルタ、 ３０．３０’・・
・・・・モジュール計算回路。 ４０、４０’・・・・・・対照回路、 ５０．５０′・
・・・・しきい値回路、 ６０．６０’・・・・・・誤
警報除去回路、１００・・・・・・計算回路。 ＦＩＧｊ 出Ｖスペアトル乙友 ＩＧ−２ 一２００ｍ／ｓ ７００ｍ／ｓ
、連続成分を除去した後のモジュールを表すグラフ、第
２図はホバリングヘリコプタの標準的な周波数署名を記
録したグラフ、第３図は本発明レーダの送受信アンテナ
の放射パターンを表すグラフ、第４図は本発明レーダの
受信信号のための処理チェーンの構成図、第５図は第４
図の受信信号処理チェーンで使用されるドプラフィルタ
の構成図、第６図は第５図に示すドプラフィルタの送信
機能を表すグラフである。 １０、１０’・・・・・・位相振幅検出器、 ２０．２
０’・・・・・・ドプラフィルタ、 ３０．３０’・・
・・・・モジュール計算回路。 ４０、４０’・・・・・・対照回路、 ５０．５０′・
・・・・しきい値回路、 ６０．６０’・・・・・・誤
警報除去回路、１００・・・・・・計算回路。 ＦＩＧｊ 出Ｖスペアトル乙友 ＩＧ−２ 一２００ｍ／ｓ ７００ｍ／ｓ
Claims (7)
- （１）ヘリコプタのブレードフラッシュエコーの検出と
位置測定のためのドプラレーダであって、１ブレードフ
ラッシュの持続時間内に送信アンテナローブが所定方向
を通過するのに要する時間内に少なくとも２つの問合わ
せパルスを発生し、さらに受信側には、ブレードフラッ
シュの広いスペクトルと整合した広帯域ドプラ濾波手段
を含んでおり、前記ドプラレーダが、更に受信側に、エ
コーをそれらの持続時間の関数として選択するための手
段を含んでおり、前記選択手段が過剰に長いエコーを除
去するための手段を含んでおり、当該手段は、アンテナ
の送信アンテナローブが所定方向を通過するために要す
る時間に対応する持続時間のエコーを除去するものであ
り、更に問合わせパルスの循環周期を超えない持続時間
を持つ過剰に短いエコーを除去するための手段をも含ん
でいるレーダ。 - （２）ほぼ４５０ｍ／ｓの不確定なドプラ速度を持ち、
広帯域ドプラ濾波手段が、ゼロ周波数でゼロを且つ問合
わせパルスの循環周波数の半分でゼロを持つフィルタを
含んでいる請求項１に記載のレーダ。 - （３）前記フィルタが、その２つの入力においてその一
方では直接的に他方では遅延回路を用いて所定の距離窓
について瞬間エコー信号の位相及び直角位相成分を受取
る減算素子から成るセルを含んでおり、前記遅延回路が
前記成分内に問合わせパルスの２つの循環周期の遅延を
導入する請求項２に記載のレーダ。 - （４）前記フィルタが縦続接続された少なくとも２つの
同一セルを含んでおり、各セルが、その２つの入力にお
いてその一方では直接的に他方では遅延回路を用いて所
定の距離窓について瞬間エコー信号の位相及び直角位相
成分を受け取る減算素子から成り、前記遅延回路が前記
成分内に問合わせパルスの２つの循環周期の遅延を導入
する請求項３に記載のレーダ。 - （５）複数の受信チャネルを含んでおり、そのアンテナ
パターンが相対方位内でずれ且つ互いに部分的に重なり
合う請求項１に記載のレーダ。 - （６）有効な検出信号が２つの隣接する受信チャネル上
で同時に起こる時に、瞬間エコー信号の位相及び直角位
相成分に基づいて角度測定を行なう相対方位計算回路か
ら成る請求項５に記載のレーダ。 - （７）不連続情報によって追跡するための装置から成り
、前記装置は検出された目標物の方向と検出の質につい
ての情報に関する角度相関窓幅とを結合し、そして１台
の同一ヘリコプタに対応する様々な交差ブレードフラッ
シュに基づいて目標物指定精度を向上することを可能に
する請求項１に記載のレーダ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8915101A FR2654838B1 (fr) | 1989-11-17 | 1989-11-17 | Radar doppler pour la detection et la localisation d'helicopteres. |
| FR8915101 | 1989-11-17 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03172788A true JPH03172788A (ja) | 1991-07-26 |
| JP2828336B2 JP2828336B2 (ja) | 1998-11-25 |
Family
ID=9387496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2311218A Expired - Fee Related JP2828336B2 (ja) | 1989-11-17 | 1990-11-16 | ヘリコプタの検出と位置測定のためのドプラレーダ |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5081459A (ja) |
| EP (1) | EP0429335B1 (ja) |
| JP (1) | JP2828336B2 (ja) |
| CA (1) | CA2029777A1 (ja) |
| DE (1) | DE69013294T2 (ja) |
| FR (1) | FR2654838B1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001264440A (ja) * | 2000-03-17 | 2001-09-26 | Toshiba Corp | ヘリコプタ検出装置とこの装置を用いた誘導飛翔体 |
| JP2008267864A (ja) * | 2007-04-17 | 2008-11-06 | Mitsubishi Electric Corp | 目標類別装置 |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5231402A (en) * | 1985-04-02 | 1993-07-27 | Telefunken Systemtechnik Gmbh | Method for detecting and classifying helicopters |
| GB8928829D0 (en) * | 1989-12-21 | 1991-02-20 | Plessey Co Plc | Improvements in pulse doppler radar systems |
| US5430448A (en) * | 1989-12-21 | 1995-07-04 | Lockheed Corporation | Object detection system |
| NL9101720A (nl) * | 1991-10-16 | 1993-05-17 | Hollandse Signaalapparaten Bv | Inrichting voor het waarnemen en determineren van helicopters. |
| US5689268A (en) * | 1996-08-02 | 1997-11-18 | Boeing North American, Inc. | Radar detection and classification of helicopters |
| US6759983B2 (en) | 2001-03-28 | 2004-07-06 | Strategic Analysis, Inc. | Method and device for precise geolocation of low-power, broadband, amplitude-modulated signals |
| US7688256B2 (en) * | 2004-06-24 | 2010-03-30 | Bae Systems Plc | Velocity extraction |
| FR2890623A3 (fr) | 2005-09-14 | 2007-03-16 | Renault Sas | Systeme securitaire de vehicule automobile pour gestion d'alarme sonore |
| US7522089B2 (en) * | 2006-06-12 | 2009-04-21 | Raytheon Company | Airborne look-down doppler radar tracking of hovering helicopters using rotor features |
| CN103033797B (zh) * | 2012-12-17 | 2014-08-13 | 西安电子工程研究所 | 一种基于空域滤波的米波雷达自适应频率选择方法 |
| KR102417610B1 (ko) | 2016-03-03 | 2022-07-07 | 삼성전자주식회사 | 근거리 초고주파 레이더를 이용한 코드 판독 방법 및 장치 |
| CN109683158B (zh) * | 2018-12-21 | 2022-12-06 | 西安电子工程研究所 | 基于干涉仪信息融合的雷达地面静止防空单元检测方法 |
| US10935657B2 (en) * | 2019-05-07 | 2021-03-02 | Applied Concepts, Inc. | System and method for precision spin measurement using doppler radar |
Family Cites Families (11)
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|---|---|---|---|---|
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| FR2440002A1 (fr) * | 1978-10-24 | 1980-05-23 | Thomson Csf | Procede et dispositif de visualisation de cibles mobiles, notamment dans un equipement radar a periode de repetition variable |
| FR2463938B1 (fr) * | 1979-08-23 | 1985-07-26 | Labo Cent Telecommunicat | Radar doppler pour detecter et localiser les helicopteres |
| US4275396A (en) * | 1979-10-12 | 1981-06-23 | Jacomini Omar J | Helicopter rotating blade detection system |
| DE3029518C2 (de) * | 1980-08-04 | 1983-01-27 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Puls-Doppler-Radar mit einer Schaltungsanordnung zur kohärenten Integration |
| US4389647A (en) * | 1980-12-22 | 1983-06-21 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Doppler discrimination of aircraft targets |
| FR2505052A1 (fr) * | 1981-04-30 | 1982-11-05 | Thomson Csf | Procede et dispositif de reduction de la puissance des signaux de brouillage recus par les lobes secondaires d'une antenne radar |
| DE3130966C2 (de) * | 1981-08-05 | 1986-10-30 | Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8000 München | Elektromagnetische Impulse emittierender, nach dem Reflexionsprinzip arbeitender Sensor |
| DE3222489A1 (de) * | 1982-06-15 | 1983-12-15 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Puls-doppler-radargeraet mit einem pulslaengen-diskriminator |
| DE3233327C2 (de) * | 1982-09-08 | 1986-04-17 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Schaltungsanordnung zur Entdeckung und Erkennung von Hubschraubern |
| DE3600827A1 (de) * | 1986-01-14 | 1987-07-16 | Siemens Ag | Radarverfahren zur hubschrauberentdeckung |
-
1989
- 1989-11-17 FR FR8915101A patent/FR2654838B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-11-09 DE DE69013294T patent/DE69013294T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1990-11-09 EP EP90403196A patent/EP0429335B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1990-11-13 CA CA002029777A patent/CA2029777A1/fr not_active Abandoned
- 1990-11-16 US US07/614,135 patent/US5081459A/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-11-16 JP JP2311218A patent/JP2828336B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2001264440A (ja) * | 2000-03-17 | 2001-09-26 | Toshiba Corp | ヘリコプタ検出装置とこの装置を用いた誘導飛翔体 |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2828336B2 (ja) | 1998-11-25 |
| FR2654838A1 (fr) | 1991-05-24 |
| CA2029777A1 (fr) | 1991-05-18 |
| US5081459A (en) | 1992-01-14 |
| EP0429335B1 (fr) | 1994-10-12 |
| EP0429335A1 (fr) | 1991-05-29 |
| DE69013294D1 (de) | 1994-11-17 |
| FR2654838B1 (fr) | 1992-06-19 |
| DE69013294T2 (de) | 1995-02-16 |
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